Исследование связанных колебательных контуров. Коэффициент связи при одинаковых параметрах катушек контура, страница 4

Частотными фильтрами называются четырёхполюсники, обладающие частотной избирательностью.

В этой работе исследуются Г-образные  - звенья фильтра нижних частот либо фильтра верхних частот.

Эти фильтры, в отличие от реактивных, не имеют ярко выраженной частоты среза ("граничной частоты"), поэтому за граничную частоту     - фильтров условно принимается частота, при которой равны модули сопротивлений продольной и поперечной ветвей Г-образных звеньев. Из этого определения получаем:

- для фильтра нижних частот

 ;

- для фильтра верхних частот

 .

Коэффициент передачи по напряжению представляет собой отношение комплексных амплитуд напряжений на выходе и входе фильтра

.

Для схем а) и б) рис.15.1 коэффициенты передачи соответственно

   и    .

Из этих формул нетрудно самостоятельно получить выражения для амплитудно-частотных  и фазочастотных  характеристик  - фильтров.

Программа домашней подготовки к выполнению работы

1. По учебным пособиям изучить тему "Частотные электрические фильтры" [1, § 8.4; 3, § 9.3; 4, § 5.1-5.3, 5.6].

2. Заготовить бланк отчёта по работе.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение частотных фильтров и где они применяются?

2. Какие фильтры называются безындукционными?

3. Начертите схемы  - фильтров нижних частот, верхних частот, полосового и заграждающего.

4. Каковы достоинства и недостатки  - фильтров в сравнении с фильтрами других типов?

5. Какие фильтры называются фильтрами типа ?

6. Начертить схемы фильтров типа  для нижних частот, верхних частот, полосового и заграждающего.

7. На каких частотах нагрузка согласуется с фильтром при опытном определении его частотных характеристик? Приведите формулы для характеристического сопротивления на этих частотах.

8. Что такое коэффициент затухания? В каких единицах он измеряется и как его определить путём?

9. Что такое коэффициент фазы? В каких единицах он измеряется и как его определить опытным путём?

10. Каковы достоинства и недостатки фильтров типа  в сравнении с фильтрами других типов?

11. Какие условия необходимы для абсолютной прозрачности фильтра в определённом диапазоне частот? Почему нельзя в полной мере выполнить эти условия?

12. Какой физический смысл имеет то обстоятельство, что характеристическое сопротивление фильтра активно в полосе прозрачности и реактивно в полосе задержания?

13.  Лабораторная работа № 16

ИССЛЕДОВАНИЕ  ЛИНЕЙНОЙ  ЦЕПНОЙ  СХЕМЫ

Цель работы

Исследовать распределение действующих напряжений и токов вдоль цепной схемы, моделирующей длинную линию при различных режимах её работы.

Объект и средства исследования

Цепная схема (каскадное соединение из восьми одинаковых симметричных П-образных четырёхполюсников) может рассматриваться как модель цепи с распределёнными параметрами - длинной линии (рис.16.1). Каждое звено цепной схемы имеет следующие параметры: 40 мГн; 9 Ом; 4 мкФ; 2·10^-6 См.

          Питание схемы производится от генератора синусоидальных сигналов, ручку ослабления на лицевой панели которого поставить в положение не менее 10 дБ. Режим работы устанавливается трёхпозиционным тумблером "Режим": "х.х.", "к.з.",  "    ". В качестве нагрузки используется резистор переменного сопротивления типа СПО. Величина сопротивления нагрузки плавно изменяется поворотом ручки "" и может быть измерена при помощи тестера, подключаемого к гнёздам "". При этом переключатель "Режим" должен быть поставлен в положение "х.х.".